Генераторне джерело живлення

MKB4H02P9/46. Генераторне джерело живлення. Винахід відноситься до електротехніки й вітроенергетики, і може бути використаний у автономних вітрогенераторах будь-якої потужності із змінною швидкістю обертання валу. Відомий пристрій для регулювання напруги асинхронного генератора, що містить нерегульовану групу конденсаторів, яка підключена безпосередньо до фаз генератора, та регулюєму групу конденсаторів, яка підключену до фаз генератора через зустрічнопаралельно включені тиристори та діоди, який складається з послідовно з'єднаних поміж собою вимірювального органу, проміжнього підсилювача й вихідного підсилювача, вихід якого підключено до первинних обмоток узгоджуючих трансформаторів, вторинні обмотки.... яких з'єднані з керуючими переходами тиристорів. [Авторське свідоцтво СРСР №433615, кл. Н 02 Р 9/46, 1974] Недоліком такого пристрою є великі габарити узгоджуючих трансформаторів і низька надійність, викликана імпульсами струму крізь діоди та тиристори через підключення конденсаторів до обмоток генератора в довільні проміжки часу незалежно від величини лінійної напруги генератора. Найбільш близьким технічним рішенням є пристрій, що містить генераторне джерело живлення, яке містить асинхроний генератор, силові затискачі якого підключені до першої групи конденсаторів, другу групу конденсаторів, кожний з яких ввімкнено до відповідної пари силових затискачів асинхроного генератора крізь один з діодно-тиристорних ключів, блок управління кожним з яких пов'язаний входом із тією ж парою силових затискачів асинхроного генератора, що і керуємий їм діодно- тиристорний ключ. [Авторське свідоцтво СРСР №1511846, кл. Н 02 Р 9/46 1989г.] Однак у принцип роботи конструкції закладено значне коливання вихідної напруги генератора, а використання в блоках керування 2-х трансформаторів помітно погіршує масо-габаритні показники, пристрій надійно працює в режимі постійної швидкості обертання валу, у випадку його роботи зі змінною швидкістю значно погіршується точність регулюванння напруги. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення генераторного джерела живлення, у якому за рахунок введення датчика напруги і регулятора напруги, виконання діодно-тиристоного ключа за симетричною схемою ввімкнення тиристора, а блоку управління діоднотиристорним ключем у вигляді регульованого через оптрон-транзистор фазоповертаючого RC - ланцюга, до виходу якого підключено транзистор, в якості навантаження якого використовується проміжний тиристор, пристрою, збільшення діапазона робочих швидкостей генератора, що веде до поліпшення масо-габаритннх показників, збільшення кількості та якості електроенергії, що виробляється. Технічний результат полягає у підвищенні точності регулювання напруги, швидкодійності системи керування та збільшенні діапазона робочих швидкостей генератора. Споживчий результат полягає у зменшені масо-габаритних показників та підвищенні надійності роботи пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій містить асинхронний генератор, силові затискачі якого підключені до першої групи конденсаторів, другу групу конденсаторів, кожний з яких підключено до відповідної пари силових затискачів генератора крізь один з діоднотирнсторных ключів, блок керування кожним з яких пов'язаний входом із тією ж парою силових затискачів асинхронного генератора, що і керуємий їм діодно-тиристорний ключ. Згідно винаходу запроваджені датчик напруги та регулятор напруги, діодно-тиристорний ключ виконаний за симетричною схемою ввімкнення тиристора, а блок управління діодно.-тиристорним ключем має два входа і виконаний у вигляді регулюєм о го через оптронтранзистор фазоповертаючого RC - ланцюга, до виходу якого підключено транзистор, в якості навантаження якого використовується проміжний тиристор, з'єднаний з керуючим электродом діодно-тиристорного ключа. На фіг. представлена принципова електрична схема джерела живлення. Джерело живлення містить асинхронний генератор 1, обмотки статора якого підключені до першої групи конденсаторів 2, З, 4, до силових затискачів асинхронного генератора 5,6,7, підключена друга група конденсаторів 8, по одному конденсатору на кожний з трьох каналів керування 9, 10, 11, до силових затискачів 5, 6, також, підключений датчик напруги 12, який поєднано з регулятором напруги 13, вихід якого з^єднано з каналами керування 9,10,11. До складу каналу регулювання 11, входить блок керування 14 тиристором 15, ввімкненим згідно симметричній схемі крізь діодний міст на діодах 16, блок керування 14 складається з оптрон-транзистора 17, робочий режим якого забеспечують резистори 18, оптрон-транзистор 17 ввімкненого паралельно резистору 19, який разом з конденсатором 20 утворюють фазоповертаючий R С-ланцюг, навантаженням якого є транзисторний каскад 21,22,23, з'єднаний крізь проміжний тиристор з керуючим електродом тиристора 15, стабілітрон 26 та резистор 27 утворюють разом параметричний стабілізатор напруги, який забеспечує живлення блоку. Джерело живлення працює наступним чином. Асинхронний генератор 1 приводиться в обертання і виробляє електроенергію, що надходить на навантаження. Для забезпечення ємнісного збудження асинхронного генератора служить перша 2-4 і друга 8 регулюєм а групи конденсаторов. Управління струмом, який протікає крізь другу групу конденсаторов 8, здійснюється в залежності від величини вихідної напруги генератора. При зменшенні цієї величини нижче номінальної, регулятор 13 шляхом впливу на блоки управління 14 зменшує кут управління діодно-тиристорного комутатора 15,16, внаслідок чого напруга на конденсаторах 8 збільшується і напруга на обмотках асинхронного генератора 1 повертається до номінального значення. При збільшенні лінійної напруги на обмотках статора генератора 1, внаслідок змінення навантаження, або швидкості обертання валу генератора 1, за сигналом з датчика 12 регулятор 13, черз блоки 14 каналів керування 9,10,11, збільшує кут комутації, через що зменшується напруга на конденсаторах 8. Блок управління 14 каналу керування 11 має 2 входу та являє собою систему імпульсно-фазового управління горизонтального типу. Вхід по узгодженню частоти та фази комутуємо! напруги з величиною кута управління ключа 15 зв'язаний з генератором 1 через клеми 28,29 тією ж парою силових затискачів асинхронного генератора 5, 6 , що і керуємий їм силовий ключ. Кут управління регулюється через оптрон-транзистор 17, який змінює параметри фазоповертаючого RC-ланцюга на елементах 19,20, внаслідок чого змінюється швидкість зростання напруги на конденсаторі 20, досягнення якою порогового значення веде до відчинення підключеного до RC-ланцюга одноперехідного транзистора 21, навантаженням якого є проміжний тиристор 24, катод якого з'єднаний Із керуючим электродом тиристора 15. Для обмеження споживаємо! напруги використовується параметричний стабілізатор 26, 27. Контроль величини лінійної напруги здійснюється датчиком 12. У регуляторі напруги 13 здійснюється перетворення сигналу зворотного зв'язку та генерація керуючого сигналу до блоку управління, що надходить крізь оптронтранзистор 17. ГЕНЕРАТОРНЕ ДЖЕРЕЛО ЖИВЛЕННЯ. 5 С Автори: Назаренко В. М. Гончаров M.I. Гулівець О. А. Савнцькнй О.І. Назаренко М. В. Ванярха Є.М. Шолох С. М.